百蕊草通过调节肠道菌群和调控EGFR/PI3K/Akt信号通路改善小鼠抗生素相关性腹泻

摘要

目的 基于网络药理学与16S rRNA高通量测序探究百蕊草（TCT）治疗抗生素相关性腹泻（AAD）的作用机制。方法 通过网络药理学收集百蕊草与AAD的共有靶点与基因，构建蛋白质相互作用网络，使用KEGG通路富集分析筛选关键信号通路，使用AutoDock Vina进行分子对接验证，并使用GROMACS进行分子动力学模拟以验证活性成分与核心靶点的静态及动态结合变化。动物实验部分采用灌胃盐酸林可霉素建立AAD小鼠模型，40只KM小鼠随机分为空白对照组、自然恢复组（NR）、TCT低剂量组（TCT-L）、TCT高剂量组（TCT-H），雌雄各半（n=10）。实验期间每天分别灌胃给予1%羧甲基纤维素钠和1.5 g/kg和3 g/kg的百蕊草凝胶溶液，观察并记录小鼠体质量变化和腹泻情况。使用HE染色观察各组小鼠结肠病理变化，使用ELISA法检测炎症因子IL-6和TNF-α含量，使用16S rRNA测序技术检测小鼠肠道菌群的变化，采用Western blotting检测各组小鼠EGFR、p-EGFR、PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt蛋白的表达。结果 网络药理学筛选得到66个百蕊草活性成分，并预测得到998个相关靶点，与1304个AAD靶点基因取交集得到68个潜在靶点，其中核心靶点有EGFR、STAT3、PIK3CA等。KEGG富集分析提示百蕊草主要通过PI3K/Akt信号通路发挥作用。分子对接结果显示核心靶点EGFR与coniferin结合自由能最低，分子动力学模拟结果显示EGFR与coniferin在10 ns时保持稳定的构象，Gibbs自由能结果显示，当蛋白质回旋半径值为3.11～3.15且均方根偏差值为0.35～0.5时，EGFR与coniferin复合物处于相对稳定的构象状态。动物实验显示，百蕊草可改善小鼠结肠组织形态，减少炎症因子分布，降低结肠组织中TNF-α和IL-6水平（P<0.001）；提高肠道菌群多样性（P<0.05），调节关键菌群如联合乳杆菌属、拟杆菌属等的丰度；降低结肠组织p-EGFR、p-PI3K、p-Akt蛋白水平（P<0.01）。结论 百蕊草能通过调节肠道菌群结构，调控EGFR/PI3K/Akt信号通路，降低TNF-α和IL-6炎症因子水平，达到治疗AAD的作用。

关键词

百蕊草 / 抗生素相关性腹泻 / 网络药理学 / 分子动力学模拟 / 16S rRNA基因测序 / EGFR/PI3K/Akt信号通路